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    6．如图所示，物体A放在足够长的木板B上，木板B静止于水平面．t=0时，电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B，使它做初速度为零，加速度aB=1.0m/s2的匀加速直线运动．已知A的质量mA和B的质量mB均为2.0kg，A、B之间的动摩擦因数μ1=0.05，B与水平面之间的动摩擦因数μ2=0.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g取10m/s2．求：
    （1）物体A刚运动时的加速度aA
    （2）t=1.0s时，电动机的输出功率P；
    （3）若t=1.0s时，将电动机的输出功率立即调整为P′=5W，并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变，t=3.8s时物体A的速度为1.2m/s．则在t=1.0s到t=3.8s这段时间内木板B的位移为多少？

    分析 （1）对物体A进行受力分析，水平方向只受摩擦力，根据牛顿第二定律就出a；
    （2）电动机的输出功率P=Fv，对B进行受力分析，水平方向受到拉力F、地面对B的摩擦力、A对B的摩擦力，对B运用牛顿第二定律可解除F，根据运动学公式求出v，即可求得p；
    （3）电动机的输出功率调整为5W时，根据P=Fv，求出F，对B进行受力分析，得出B受平衡力，所以B做匀速运动，而物体A则继续在B上做匀加速直线运动直到A、B速度相等，算出时间，算出位移s1，速度相同后，由于F＞μ2（mA+mB）g且电动机输出功率恒定，A、B将一起做加速度逐渐减小的变加速运动，根据动能定理求出位移s2，木板B在t=1.0s到t=3.8s这段时间的位移s=s1+s2

    解答 解：（1）物体A在水平方向上受到向右的摩擦力，由牛顿第二定律得
    μ1mAg=mAaA
    代入数据解得    ${a}_{A}=0.5m/{s}^{2}$
    （2）t=1.0s，木板B的速度大小为     v=aBt=1m/s
    木板B所受拉力F，由牛顿第二定律有 F-μ1mAg-μ2（mB+mA）g=mBaB
    解得：F=7N
    电动机输出功率    P=Fv=7W
    （3）电动机的输出功率调整为5W时，设细绳对木板B的拉力为F′，则
    P′=F′v
    解得    F′=5N
    木板B受力满足F′-μ1mAg-μ2（mA+mB）g=0
    所以木板B将做匀速直线运动，而物体A则继续在B上做匀加速直线运动直到A、B速度相等．设这一过程时间为t′，有v1=aA（t1+t′），
    这段时间内的位移 s1=v1t′④
    A、B速度相同后，由于F＞μ2（mA+mB）g且电动机输出功率恒定，A、B将一起做加速度逐渐减小的变加速运动，由动能定理有：
    $P′（{t}_{2}-t′-{t}_{1}）-{μ}_{2}（{m}_{A}+{m}_{B}）g{S}_{2}=\frac{1}{2}（{m}_{A}+{m}_{B}{）v}_{A}^{2}$-$\frac{1}{2}（{m}_{A}+{m}_{B}{）v}_{1}^{2}$
    由以上各式代入数学解得：
    木板B在t=1.0s到3.8s这段时间内的位移为：s=s1+s2=3.03m
    答：（1）物体A刚运动时的加速度aA为0.5m/s2；
    （2）t=1.0s时，电动机的输出功率P为7W；
    （3）在t=1.0s到t=3.8s这段时间内木板B的位移为3.03m

    点评 本题对受力分析的要求较高，要能根据受力情况判断运动情况，或根据运动情况判断受力情况，难度较大

    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    16．（1）在实验室中用螺旋测微器测量金属丝的直径，螺旋测微器的读数部分如图1所示，由图可知，金属丝的直径是0.920mm．
    （2）如图2所示是测量电流表A内阻的电路图，实验的操作步骤如下：
    （a）将电阻箱R的电阻调到零；
    （b）闭合开关S，调节滑动变阻器R1的滑片，使得电流表达到满偏电流I0；
    （c）保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的电阻，使电流表的示数为$\frac{{I}_{0}}{2}$．
    （d）读出电阻箱的电阻值Rx，可以认为电流表的内阻r测=Rx．
    ①本实验中电流表内阻的测量值r测与电流表内阻的真实值r真相比，有A（请填下列选项前的字母）
    （A）r测＞r真   （B）r测＜r真   （C）r测=r真   （D） r测可能大于r真，也可能小于r真

    ②如果提高电池的电动势，用上述电路测出的电流表的内阻的误差将减小．（选填“增大”、“减小”或“不变”）
    ③若再给一个量程比电流表A大的电流表A1和一个单刀双掷开关S1，要求比上述方法更精确地测电流表A的内阻．
    请在图3的虚线方框中画出符合测量要求的电路图．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    17．如图所示，在半圆形光滑凹槽内，两轻质弹簧的下端固定在槽的最低点，另一端分别与小球P、Q相连．已知两球在图示P、Q位置静止．则下列说法中正确的是（　　）
    A．若两球质量相同，则P球对槽的压力较小
    B．若两球质量相同，则两球对槽的压力大小相等
    C．若P球的质量大，则O′P弹簧的劲度系数大
    D．若P球的质量大，则O′P弹簧的弹力大

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    14．如图所示，分别用恒力F1、F2先后将质量为m的物体由静止开始沿同一粗糙的固定斜面由底端拉至顶端，两次所用时间相同，第一次力F1沿斜面向上，第二次力F2沿水平方向．则两个过程（　　）
    A．物体与斜面摩擦生热相同B．物体机械能变化量相同
    C．F1做的功与F2做的功相同D．F1做功的功率比F2做功的功率大

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    1．如图甲所示为“探究加速度与物体受力与质量的关系”实验装置图．图中A为小车，B为装有砝码的小桶，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接50HZ交流电．小车的质量为m1，小桶（及砝码）的质量为m2．
    （1）下列说法正确的是AD．
    A．每次改变小车质量时，不用重新平衡摩擦力
    B．实验时应先释放小车后接通电源
    C．本实验m2应远大于m1
    D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作a-$\frac{1}{{m}_{1}}$图象
    （2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a-F图象，可能是图乙中的图线丙．（选填“甲”、“乙”、“丙”）
    （3）如图丙所示为某次实验得到的纸带，纸带中相邻计数点间的距离已标出，相邻计数点间还有四个点没有画出．由此可求得小车的加速度大小0.49m/s2．（结果保留二位有效数字）

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    11．如图所示的区域中，左边为垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，右边是一个电场强度大小未知的匀强电场，其方向平行于OC向上且垂直于磁场方向．在P点有一个放射源，在纸平面内向各个方向放射出质量为m、电荷量为-q速度大小相等的带电粒子．有一初速度方向与边界线的夹角θ=60°的粒子（如图所示），恰好从O点正上方的小孔C垂直于OC射入匀强电场，最后打在Q点．已知OC=L，OQ=2L，不计粒子的重力，求：
    （1）该粒子的初速度v的大小；
    （2）电场强度E的大小；
    （3）如果保持电场与磁场方向不变，而强度均减小到原来的一半，并将它们左右对调，放射源向某一方向发射的粒子，恰好从0点正上方的小孔c射入匀强磁场，则粒子进入磁场后 做圆周运动的半径是多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    18．如图所示，倾角为37°的斜面上，轻弹簧一端固定在A点，弹簧处于自然状态时另一端位于B点，斜面上方有半径为R=1m、圆心角为143°的竖直圆弧形光滑轨道与斜面相切于D处，圆弧轨道的最高点为M．现用一质量为m=1kg的小物块（可视为质点）沿斜面将轻弹簧压缩40cm到C点由静止释放，物块经过B点后在BD段运动时的位移与时间关系为x=8t-4.5t2（x的单位是m，t的单位是s）．若物块经过D点后恰好能到达M点，取g=10m/s2，sin37°=0.6，求：
    （1）物块与斜面间的动摩擦因数μ；
    （2）弹簧的最大弹性势能；
    （3）BD间的距离．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    15．某校科技小组设计了如图所示的装置，用来探究滑块沿斜面下滑时是否做匀变速直线运动．实验时，让滑块从不同高度沿斜面由静止下滑，并同时打开水龙头的阀门，使水流到量筒中；当滑块碰到挡板的同时关闭阀门（整个过程中水流可视为均匀稳定的）．该实验探究方案是利用量筒中收集的水量来测量时间的．如表是该小组测得的有关数据，其中s为滑块从斜面的不同高度由静止释放后沿斜面下滑的距离，V为相应过程中量筒中收集的水量．分析表中数据，根据$\frac{s}{{V}^{2}}$在误差的范围内是一常数，可以得出滑块沿斜面下滑时做匀变速直线运动的结论．本实验误差的主要来源：距离测量的不准确，水从水龙头流出不够稳定等，还可能来源于滑块下滑距离测量不准确，滑块开始下滑、滑块碰到挡板与阀门的打开与关闭不同步．（写出一项即可）
    次数1234567
    s（m）4.53.93.02.11.50.90.3
    V（mL）90847262524023.5
    $\frac{s}{{V}^{2}}$5.6×10-45.5×10-45.8×10-45.5×10-45.5×10-45.6×10-45.4×10-4

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    16．用伏安法测量一个定值电阻的阻值，备用器材如下：
    A．待测电阻 R x （阻值约 200Ω，额定功率 0.5W）
    B．电压表V1 （量程 0～1V，内阻 10kΩ ）
    C．电压表V2 （量程 0～10V，内阻 100kΩ ）
    D．电流表A（量程 0～50m A，内阻 30Ω ）
    E．电源 E1 （电动势 3V，额定电流 1A，内阻不计）
    F．电源 E2 （电动势 12V，额定电流 2A，内阻不计）
    G．滑动变阻器（电阻 0～10Ω，额定电流 2A）
    H．开关及导线若干
    为使测量尽量准确，要求进行多次测量，并取平均值，请你在方框中画出实验电路原理图，其中，电源选用E1，电压表选用V1．

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